CN115668064A - 偏移对准方法和显微光刻印刷装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于显微光刻印刷装置的偏移对准方法,该方法包括放置(S10)对准目标基材。目标图案呈现出相对于原点限定的至少两种不同光反射率的区域。照射(S20)对准目标基材。测量(S30)反射光。通过测量的光产生(S40)目标图案的反射图像。所述照射是根据光的测试图案进行的,该测试图案具有有光照区域和无光照区域。该测试图案是相对于原点限定的。从反射图像中的与目标图案相关的特征确定(S50)实测目标图案原点,并且从反射图像中的与测试图案相关的特征确定实测测试图案原点。从实测目标图案原点与实测测试图案原点计算(S60)实测位置与写入位置之间的偏移。
Description
技术领域
在此展示的技术总体涉及用于印刷的方法和装置,尤其涉及一种用于校准诸如掩模写入机或直接写入机等印刷机的方法和装置。
背景技术
在当今的半导体行业中,通常使用由激光型掩模写入机产生的掩模来制造不同种类的高级芯片和图像装置。如今,用于电子封装等的直接写入机也是标准配置。在过去的几年中,更大和更精确的显示器的生产也有了巨大的增长。因此,要求显微光刻印刷工艺等更快速、更精确和更廉价。
在显微光刻印刷工艺领域,掩模写入机或直接写入机可以基于提供一个或多个精确的激光束的印刷头。通过移动印刷头或基材或这两者,印刷头和写入的目标基材可以彼此相对移动。通过改变与相对移动相协调的激光束的功率,能够将曝光图案写到基材上。
在一些应用中,可能需要在同一个基材上两次或通常多次写入图案。这可以用于产生不同印刷高度的区域,例如用于在基材上实现不同的灰度级。可以在任何类型的原始图案上进行附加的写入。在一些应用中,原始图案可以由同一部写入机写入,但是在许多情况下,可以使用另一部写入机来产生将要在其上印刷第二图案的原始图案。
容易理解的是,两个或更多个图案的对准是至关重要的。即使非常小的偏移也可能导致最终产品中的重大缺陷。为了便于对准,可以提供特殊的专用图案细节,通常是在基材的边缘附近提供。该图案细节用于微调第二图案的位置,以精确匹配基材的坐标系。
但是,在实践中,发现大多数写入机具有一些误差,导致基材上的标称位置与在激光束被指示根据标称位置照射时激光束所照射的位置之间的偏移。指示位置与真实位置之间的这种微小但可察觉的差异通常可能因光学系统中的微小误差等原因而出现。但是,这种误差通常是系统性的,这意味着有可能校准在印刷期间要使用的预期位置与实际位置之间的偏移。每部写入机的误差基本上是个体性的,因此必须在每部单独的写入机上进行校准。如果不精确性可能随时间而变化,那么可能需要不时地重新校准。
现有技术中实现这种偏移校准的典型过程涉及根据标称位置在写入机中加载主图案、以及在主图案上写入附加的副图案。通过读取和检查组合图案,能够推断出偏移量。通常,对获得的偏移值重复该过程以验证结果。这种过程非常耗时,因此通常也很昂贵,因为它会导致很长的非操作时间。首先要提供主图案。在主图案上提供新的抗蚀剂层。然后将主图案作为基材置于写入机中,并根据所包含的对准图案进行对准。再次执行相同图案的新的完整写入。在曝光后,必须对图案进行显影,并读取和分析合成图像。所有这些步骤都非常耗时。
因此,需要寻求一种实现在主图案上印刷副图案的对准的替代方法。
发明内容
本公开的总体目的是提供一种用于显微光刻印刷装置的耗时较少的偏移对准方法。
上述目的是通过如独立权利要求所述的方法和装置实现的。在从属权利要求中限定了优选实施例。
总体而言,在第一方面中,一种用于显微光刻印刷装置的偏移对准方法包括将对准目标基材置于显微光刻印刷装置的基材支架上。该对准目标基材具有呈现至少两种不同光反射率的区域的目标图案。该目标图案是相对于目标图案原点预先确定和限定的。用显微光刻印刷装置的印刷头照射该对准目标基材。测量从该对准目标基材的不同点反射的光。通过测量的光产生目标图案的反射图像。所述照射包括用测试光图案照射对准目标基材。该测试图案包括有光照的区域和无光照的区域。所述测试图案是相对于测试图案原点预先确定和限定的。根据反射图像中与目标图案相关联的特征来确定与目标图案原点对应的实测目标图案原点。根据反射图像中与测试图案相关联的特征来确定与测试图案原点对应的实测测试图案原点。以两项之间的差值计算实测位置与写入位置之间的偏移。第一项是实测目标图案原点与实测测试图案原点之间的差异。第二项是目标图案原点与测试图案原点之间的差异。
在第二方面,一种用于在先前图案化的基材上印刷附加图案的方法包括将先前图案化的基材置于基材支架上。测量先前图案化的基材的图案的位置。该测量包括通过印刷头照射先前图案化的基材并记录反射光。获得相对于先前图案化的基材的图案的实测位置的附加图案的图案定义。使用通过如第一方面所述的方法获得的偏移量来调整附加图案的图案定义。根据调整的图案定义写入附加图案。
在第三方面中,一种显微光刻印刷装置包括基材支架、印刷头和成像装置。印刷头包括用于照射布置在基材支架上的基材的照射装置。印刷头还包括用于测量从基材的不同点反射的反射光的成像装置。成像装置配置成从测量的反射光产生反射图像。照射装置配置成用光的测试图案照射基材。该测试图案包括有光照的区域和无光照的区域。所述测试图案是相对于测试图案原点预先确定和限定的。所述成像装置还配置成根据反射图像中与测试图案相关联的特征来确定与测试图案原点对应的实测测试图案原点。所述成像装置还配置成根据反射图像中与基材的目标图案相关联的特征来确定与目标图案原点对应的实测目标图案原点。目标图案呈现至少两种不同光反射率的区域。该目标图案是相对于目标图案原点预先确定和限定的。所述成像装置还配置成以两项之间的差值计算实测位置与写入位置之间的偏移。第一项是实测目标图案原点与实测测试图案原点之间的差异。第二项是目标图案原点与测试图案原点之间的差异。
所提出的技术的一个优点是能够快速实现可靠的偏移对准。在阅读详细说明时,会理解其它优点。
附图说明
通过结合附图参考以下说明,能够最佳地理解本发明及其其它目的和优点,在附图中:
图1示意性地示出了典型的显微光刻印刷装置的一个实施例;
图2是用于显微光刻印刷装置的偏移对准方法的一个实施例的步骤的流程图;
图3示意性地示出了配置成进行偏移对准的典型显微光刻印刷装置的一个实施例;
图4A示出了目标图案的一个实施例;
图4B示出了与图4A的目标图案结合使用的测试图案的一个实施例;
图4C示出了当在具有较小偏移的目标图案上施加测试图案时的合成图案的一个实施例;
图4D示出了对于理想对准来说基于图4A和4B的图案沿着被测图像中的线的强度变化的实例;
图4E示出了具有较小偏移时基于图4A和图4B的图案沿着被测图像中的线的强度变化的实例;
图5是用于在先前图案化的基材上印刷附加图案的方法的一个实施例的步骤的流程图;
图6A示出了目标图案的另一个实施例;
图6B示出了与图6A的目标图案结合使用的测试图案的另一个实施例;
图7A示出了目标图案的另一个实施例;
图7B示出了与图7A的目标图案结合使用的测试图案的另一个实施例;
图7C示出了与图7A的目标图案结合使用的测试图案的另一个实施例;
图8A示出了目标图案的另一个实施例;
图8B示出了与图8A的目标图案结合使用的测试图案的另一个实施例;
图9A示出了目标图案的另一个实施例;以及
图9B示出了与图9A的目标图案结合使用的测试图案的另一个实施例。
具体实施方式
在所有附图中,为相似或相应的元件使用相同的附图标记。
为了更好地理解所提出的技术,首先简要概述非常基本的示意性显微光刻印刷装置1的一个实例可能是有用的。基材10被支撑在基材支架12上。印刷头20包括激光源22和光学装置30。从激光源22发射的激光辐射24穿过光学装置30,并由此被导引至基材10上的照射点14。印刷头20能够相对于基材支架12移动,使得能够选择基材10上的照射点14,这由位移控制器40示意性示出。这种相对位移可以通过物理地移动基材支架12、通过移动印刷头20的光学装置30或这两者来实现。照射点14的移动也可以通过光学装置进行,例如通过偏转激光辐射24进行。
有许多不同的现有技术方法可以用来设计所述光学装置。这些细节对于本发明并不重要,因此不再进一步论述。但是,能够注意到,存在使用多个照射点14的设计。
在典型的写入过程中,照射覆有抗蚀剂的基材10。抗蚀剂被显影,并且呈现与变化的照射对应的图案。在需要第二层或另一层图案的情况下,在基材上再次涂覆抗蚀剂,并且在原始层上执行另一个写入过程。在此,如背景技术一节中所述,实现两个图案之间的对准是至关重要的。
显微光刻印刷装置1的印刷头20通常也可以用作成像装置。将具有图案的基材置于基材支架12上。使用激光辐射24在照射点14照射基材。根据图案,不同量的激光辐射24被反射,并且可以被成像装置50检测到。该成像装置50可以结合在印刷头20中,或者可以作为单独的单元提供。通过在图案化的基材上移动照射点14,能够通过反射光的变化来产生图像。
这种图像的成像精度较好。图像中的不同特征之间的相对位置具有非常好的精确度,但是,所获取的图像的绝对定位可能不太精确。例如,这可能取决于在获取期间所使用的物理移动或光学位移。换句话说,成像误差是存在的,但是它们的主要部分是系统误差。可以通过不同的对准过程来补偿这种系统误差。
如背景技术一节所述,一种直接的方法是在第一图像上面印刷第二图像,然后测量两个图像的预期位置之间的偏移。但是,这样的过程需要两次连续的曝光和相关的显影以及最终的成像过程。这需要时间,并且需要制造最终被丢弃的测试基材。典型情况下,为了验证结果,也要重复这样的对准过程。
因此,在此提出了一种新的方法。图2示出了用于显微光刻印刷装置的偏移对准方法的一个实施例的步骤的流程图。在步骤S10中,将对准目标基材置于显微光刻印刷装置的基材支架上。该对准目标基材具有呈现至少两种不同光反射率的区域的目标图案。该目标图案是相对于目标图案原点预先确定和限定的。
在步骤S20中,用显微光刻印刷装置的印刷头照射对准目标基材。所述照射包括用测试光图案照射对准目标基材。该测试图案包括有光照的区域和无光照的区域。所述测试图案是相对于测试图案原点预先确定和限定的。
因此,考虑了两种图案。提供目标图案作为对准目标基材上的物理图案。提供测试图案作为在照射期间由印刷头提供的光调制。因此,该测试图案在物理上是不可用的,而只是作为表示何时提供光或不提供光的定义的数据量而存在。这两个图案都是相对于相应的原点限定的,该原点与相应图案的标称原点对应。
在步骤S30中,测量从该对准目标基材的不同点反射的光。在步骤S40中,通过测量的光产生目标图案的反射图像。这是通过对照射点的标称相对运动的了解实现的。
因此,这种反射图像是通过两种图案的配合产生的。目标图案通过其上的变化的反射率来提供强度影响。测试图案通过其光调制影响最终的反射图像。
在步骤S50中,根据反射图像中与目标图案相关联的这种特征来确定与目标图案原点对应的实测目标图案原点。同样,根据反射图像中与测试图案相关联的这种特征来确定与测试图案原点对应的实测测试图案原点。
换句话说,所述物理目标图案是相对于标称目标图案原点限定的。在反射图像中,与目标图案相关联的特征用于重新产生目标图案的副本,并由此确定实测目标图案原点。类似地,所述光调制测试图案是相对于标称测试图案原点限定的。在反射图像中,与测试图案相关联的特征用于重新产生测试图案的副本,并由此确定实测测试图案原点。
根据定义,目标图案原点与测试图案原点之间的关系是已知的。通过研究实测目标图案原点与实测测试图案原点之间的对应关系,能够获得任何错位的信息。
为此,在步骤S60中,以实测目标图案原点与实测测试图案原点之间的差异和目标图案原点与测试图案原点之间的差异的差值计算实测位置与写入位置之间的偏移。换句话说,以两项之间的差值计算实测位置与写入位置之间的偏移。第一项是实测目标图案原点与实测测试图案原点之间的差异。第二项是目标图案原点与测试图案原点之间的差异。
因此,能够提供实测位置与写入位置之间的偏移,而无需第二次图案曝光。因此,与基于附加的曝光的现有技术方法相比,执行这种对准的时间显著减少。此外,对准目标基材未被损坏,并且可以重复地用于同一个显微光刻印刷装置上的更新对准过程以及其它显微光刻印刷装置上的对准过程。因此,这种方法节省了显微光刻印刷装置的大量非操作时间。此外,不得不丢弃的用于对准过程的基材更少。
图3示意性地示出了根据上述原理的显微光刻印刷装置1的一个实施例。显微光刻印刷装置1包括基材支架12,在该基材支架12上可以放置设有目标图案15的基材10’。显微光刻印刷装置1还包括印刷头20。印刷头20包括照射装置21,该照射装置21用于照射被置于基材支架12上的基材10’。照射装置21通常包括激光源22。
印刷头20还包括用于测量从基材10’的不同点反射的反射光的成像装置50。成像装置50还配置成从测量的反射光产生反射图像。照射装置21配置成用光的测试图案照射基材。该测试图案包括有光照的区域和无光照的区域。所述测试图案是相对于测试图案原点预先确定和限定的。典型地,照射装置21包括配置成使照射与照射点14的相对移动同步的照射控制器23。此外,典型情况下,在照射控制器23与成像装置50之间进行通信52,以在它们之间产生简单的协作。
成像装置50还配置成根据反射图像中与测试图案相关联的特征来确定与测试图案原点对应的实测测试图案原点。成像装置50还配置成根据反射图像中与基材10’的目标图案15相关联的特征来确定与目标图案原点对应的实测目标图案原点。目标图案15呈现至少两种不同光反射率的区域。目标图案15是相对于目标图案原点预先确定和限定的。成像装置50还配置成以实测目标图案原点与实测测试图案原点之间的差异和目标图案原点与测试图案原点之间的差异的差值计算实测位置与写入位置之间的偏移。
本发明的一个重要方面是两个不同图案之间的导致合成图案的相互作用,从该合成图案能够检测两个原始图案之间的任何偏移。
在图4A中,示出了目标图案15的一个实施例。在该实施例中,目标图案15具有带有中空结构的大致十字形状。目标图案15是相对于目标图案原点16预先限定的。这意味着目标图案15的特征是相对于目标图案原点16限定的。例如,外角17和内角18的位置由相对于目标图案原点16的矢量19限定。一旦确定了目标图案原点16的位置,整个目标图案15就被完全限定了。
在图4B中,示出了测试图案65的一个实施例。该测试图案65本身并不作为物理图案存在,而是按照与照射点的不同位置相关联的光调制限定的。换句话说,测试图案65作为控制激光源与印刷头之间的协作的数据量而存在。此外,测试图案65是相对于测试图案原点66预先限定的。如上文所述,这意味着测试图案65的特征是相对于测试图案原点66限定的。例如,角部67和中点68的位置是由相对于测试图案原点66的矢量69限定的。一旦确定了测试图案原点66的位置,整个测试图案65就被完全限定了。
当重叠这些图案时,确定目标图案原点16与测试图案原点66之间的相对位置,使得至少在理想情况下获得两个图案之间的所需关系。因此,这将是没有任何系统偏移的情况。在上面的实例中,在两个图案的中心重合时,会出现这种理想的重叠图案。这与目标图案原点16与测试图案原点66之间的特定相对位置对应。
对于更实际的情况,图4C示出了图4A的目标图案15和图4B的测试图案65的示意性重叠图,但是存在很小的偏移。在该重叠图中,两个图案的主要特征仍然很容易识别。但是,能够注意到,图案的中心并不完全重合。
通过测量这样的合成图案并将合成图案的特征与目标图案的定义进行比较,能够确定实测目标图案原点16’。同样,通过测量这样的合成图案并将合成图案的特征与测试图案的定义进行比较,能够确定实测测试图案原点66’。因此,也能够确定实测目标图案原点16’与实测测试图案原点66’之间的相对位置。被测的图案之间的相对位置与限定的图案的相应相对位置之间的差异与所述小偏移对应。然后能够很轻松地实现对这种偏移的补偿。
图4D示出了沿着与图4B中的线L-L对应的线的理想合成图案的强度变化。该强度变化表现出三个不同的水平。在区域100中,目标图案不存在,但是测试图案的光是“开启”的,这意味着基材仅对入射光进行低反射。但是,反射光的能级明显不同于零。在区域102中,目标图案和测试图案都存在。于是,基材提供高度的反射,并且测得的反射强度显著高于区域100的反射强度。最后,在区域104中,测试图案的光被关断,并且根本没有光被反射,从而给出基本为零的实测信号。
在图4D的理想情况下,区域100、102、104以对称的方式设置,其中区域104围绕与区域102存在的相同点对称地设置。在这种情况下,在线L-L的方向上没有偏移。
相反,图4E示出了例如根据图4C的存在偏移的情况。在此,能够注意到这些区域是不对称的。但是,仍然能够识别不同的区域。通过分析区域102与区域104之间的过渡部分的位置,能够确定区域104的中心位置。类似地,通过分析区域100与102之间的过渡部分的位置,能够推导出目标图案结构的中心位置。这些中心位置之间的差异与现有的偏移对应。
图5示意性地示出了用于在先前图案化的基材上印刷附加图案的方法的一个实施例的步骤的流程图。在步骤S100中,将先前图案化的基材置于基材支架上。测量先前图案化的基材的图案的位置。该测量包括通过印刷头照射先前图案化的基材并记录反射光。在步骤S110中,获得相对于先前图案化的基材的图案的实测位置的附加图案的图案定义。在步骤S120中,使用通过如图2所示的方法获得的偏移量来调整附加图案的图案定义。在步骤S130中,根据调整的图案定义写入附加图案。
上述思想的操作依赖于目标图案和测试图案。为了便于图案分析,可以针对某些实施例调整这些图案的形状和尺寸。
上述方法不适用于一维和二维。二维情况是最常见的,并且,在这种实施方案中,目标图案和测试图案都必须在至少两个不平行的方向上具有边缘。在这种情况下,所述确定包括根据与目标图案的边缘相关联的反射图像中的边缘特征来确定与目标图案原点对应的实测目标图案原点,并且根据与测试图案的边缘相关联的反射图像中的边缘特征来确定与测试图案原点对应的实测测试图案原点。
图4A和4B的图案是这种在不止一个方向上具有边缘的图案的典型实例。在这种情况下,测试图案和目标图案都在两个垂直方向上具有边缘。
图6A示出了包括方块阵列的目标图案的另一个实施例。图6B示出了能与图6A的目标图案一起良好工作的测试图案的一个实施例。图6B的测试图案包括方块阵列,其中的方块略大于目标图案的方块。在测试图案方块内有禁止照射的小方块区域。这些小方块比目标图案的方块小一些。
图7A示出了包括六边形阵列的目标图案的另一个实施例。图7B示出了能与图7A的目标图案一起良好工作的测试图案的一个实施例。图7B的测试图案包括位于禁止照射的阵列中的六边形的光照区域。这些非光照区域被置于目标图案的六边形中,并留有一定的余量。在此,在三个非平行方向上设有边缘,用于确定任何主要的偏移。
图7C示出了能与图7A的目标图案一起良好工作的测试图案的另一个实施例。图7C的测试图案包括位于禁止照射的阵列中的方形的光照区域。这些非光照区域被置于目标图案的六边形中,并留有一定的余量。在此,在目标图案中在三个非平行方向上设有边缘,而在测试图案中在两个非平行方向上设有边缘。
图8A示出了目标图案的另一个实施例,该实施例包括一个方向上的第一线场和垂直方向上的第二线场。图8B示出了能与图8A的目标图案一起良好工作的测试图案的一个实施例。图8B的测试图案包括一个方向上的第一线场和垂直方向上的第二线场,但是,这些场不与目标图案的场重叠。
能够注意到,在要进行一维偏移调整的情况下,例如可以将图案的左上四分之一或右下四分之一用作目标图案和测试图案。
图9A示出了目标图案的另一个实施例,该实施例包括一系列同心圆。图9B示出了能与图9A的目标图案一起良好工作的测试图案的一个实施例。图9B的测试图案包括禁止照射的一系列同心圆。这些非光照的圆落在目标图案的圆内。在此实施例中,存在由图案呈现的指向所有可能的方向的边缘。当使用这种基于圆的目标图案和测试图案时,可以使用现有技术的例程来确定这种圆的中心点等。该中心点然后例如可以用作测试图案原点和/或目标图案原点。
换句话说,在一个实施例中,测试图案和目标图案中的至少一个具有圆对称性。在另一个实施例中,测试图案原点和目标图案原点中的至少一个相当于圆对称的中心。
本领域技术人员应理解,目标图案和测试图案的可能变化实际上是无限的。几何形状的适当选择可以基于实际实施方案进行(例如如果某些方向比其它方向更重要)。
在一个典型的实施例中,对准目标基材是设有目标图案形状的金属涂层的玻璃或石英板。因此,所述至少两个反射率分别是玻璃或石英表面的反射率和金属表面的反射率。
与金属涂层的反射率相比,玻璃或石英的反射率通常较低。因此,如果在边缘上存在照射,那么比较容易检测到涂覆区域与未涂覆区域之间的边缘。当确定测试图案的边缘时,与测试图案边缘位于未被金属覆盖的区域中的情况相比,出现在金属涂层区域中的测试图案的边缘给出高得多的对比度。因此,优选至少一些测试图案边缘位于存在目标图案的金属涂层的区域中。
换句话说,在一个实施例中,测试图案被设计成在光照区域与非光照区域之间具有与目标图案的至少两种不同光反射率中的最高反射率的区域重叠的边界。
从上面的示例性图示可以得出结论,在一个实施例中,测试图案和目标图案中的至少一个至少在两个垂直方向上具有边缘。
在一个实施例中,测试图案和目标图案中的至少一个在不止两个非平行方向上具有边缘。
在一个实施例中,测试图案和目标图案中的至少一个相对于至少一条线对称。
在一个实施例中,测试图案和目标图案中的至少一个相对于两条垂直线对称。
如上文所述,两个图案的原点可以彼此独立地限定。但是,为了方便起见,在一个实施例中,目标图案原点等于测试图案原点。由此,偏移变得等于实测目标图案原点与实测测试图案原点之间的差值。
在以上论述的基础上并再次参考图3,在一个实施例中,目标图案和测试图案都在至少两个不平行的方向上具有边缘。此时,成像装置50被配置成根据反射图像中与测试图案的边缘相关联的边缘特征来确定与测试图案原点对应的实测测试图案原点。成像装置50还配置成根据反射图像中与基材的目标图案的边缘相关联的边缘特征来确定与目标图案原点对应的实测目标图案原点。
如上文所述,在某些实施例中,所述显微光刻印刷装置的印刷头可以同时利用多个激光束。这些光束照射或不照射基材上的不同点。这种设计为从多个点同时记录测量的合成图案开辟了道路。但是,偏移补偿的一般方法仍然是相同的。
在上文中还提到,在某些实施例中,显微光刻印刷装置的印刷头例如可以通过光学装置相对于基材支架扫过。在这样的实施例中,印刷头相对于基材支架扫描,印刷头还包括用于与扫描时间同步地调制来自印刷头的照射光的调制装置。印刷头还包括配置成记录反射光的时间波动的光检测器。成像装置还配置成利用记录的反射光的时间波动来产生反射图像。
在一个方法方面中,可以说印刷头相对于基材支架进行扫描。通过与扫描时间同步地调制来自印刷头的照射光来产生测试图案。由此通过记录反射光的时间波动来产生反射图像。
请参考图3,当在现有图案上实际印刷附加图案时,所述显微光刻印刷装置包括图案写入控制单元90。图案写入控制单元90配置成向印刷头20提供印刷数据。该印刷数据包括要向先前图案化的基材上印刷的附加图案的图案定义。图案写入控制单元90配置成根据按照在本文中提出的思想获得的偏移来调整图案定义。
上述实施例应被理解为本发明的几个示例性实例。本领域技术人员应理解,可以对这些实施例做出各种修改、组合和改变,而不会脱离本发明的范围。具体而言,在技术上可能的情况下,可以将不同实施例中的不同部分解决方案组合在其它配置中。但是,本发明的范围仅由所附权利要求限定。
Claims (17)
1.一种用于显微光刻印刷装置(1)的偏移对准方法,包括以下步骤:
-将对准目标基材置于(S10)所述显微光刻印刷装置的基材支架上;
所述对准目标基材具有呈现至少两种不同光反射率的区域的目标图案(15);
所述目标图案(15)是相对于目标图案原点(16)预先确定和限定的;
-通过所述显微光刻印刷装置(1)的印刷头(20)照射(S20)所述对准目标基材;
-测量(S30)从所述对准目标基材的不同点反射的光;
-按照所述测量的光产生(S40)所述目标图案的反射图像,
其特征在于:
所述照射包括用光的测试图案(65)照射所述对准目标基材;
所述测试图案(65)具有有光照区域和无光照区域;
所述测试图案(65)是相对于测试图案原点(66)预先确定和限定的;
-从与所述目标图案(15)相关联的所述反射图像中的特征确定(S50)与所述目标图案原点(16)对应的实测目标图案原点(16’),并且从与所述测试图案(65)相关联的所述反射图像中的特征确定与所述测试图案原点(66)对应的实测测试图案原点(66’);
-以所述实测目标图案原点(16’)与所述实测测试图案原点(66’)之间的差异和所述目标图案原点(16)与所述测试图案原点(66)之间的差异的差值计算(S60)实测位置与写入位置之间的偏移。
2.如权利要求1所述的偏移对准方法,其特征在于,所述目标图案(15)和所述测试图案(65)都在至少两个非平行方向上具有边缘,由此所述确定包括根据与所述目标图案(15)的所述边缘相关联的所述反射图像中的边缘特征来确定与所述目标图案原点(16)对应的所述实测目标图案原点(16’),并且根据与所述测试图案(65)的所述边缘相关联的所述反射图像中的边缘特征来确定与所述测试图案原点(66)对应的所述实测测试图案原点(66’)。
3.如权利要求1或2所述的偏移对准方法,其特征在于,所述测试图案(65)被设计成在光照区域与非光照区域之间具有与所述目标图案(15)的所述至少两种不同光反射率中的最高反射率的区域重叠的的边界。
4.如权利要求1至3中任一项所述的偏移对准方法,其特征在于,所述测试图案(65)和所述目标图案(15)中的至少一个至少在两个垂直方向上具有边缘。
5.如权利要求1至4中任一项所述的偏移对准方法,其特征在于,所述测试图案(65)和所述目标图案(15)中的至少一个在不止两个非平行方向上具有边缘。
6.如权利要求1至5中任一项所述的偏移对准方法,其特征在于,所述测试图案(65)和所述目标图案(15)中的至少一个是相对于至少一条线对称的。
7.如权利要求6所述的偏移对准方法,其特征在于,所述测试图案(65)和所述目标图案(15)中的至少一个是相对于两条垂直线对称的。
8.如权利要求1至7中任一项所述的偏移对准方法,其特征在于,所述测试图案(65)和所述目标图案(15)中的至少一个具有圆对称性。
9.如权利要求8所述的偏移对准方法,其特征在于,所述测试图案原点(65)和所述目标图案原点(15)中的至少一个相当于所述圆对称的中心。
10.如权利要求1至9中任一项所述的偏移对准方法,其特征在于,所述目标图案原点(66)等于所述测试图案原点(16),由此所述偏移变得等于所述实测目标图案原点(66’)与所述实测测试图案原点(16’)之间的所述差值。
11.如权利要求1至10中任一项所述的偏移对准方法,其特征在于,所述对准目标基材是设有所述目标图案(15)形状的金属涂层的玻璃或石英板,由此所述至少两个反射率分别是所述玻璃或石英表面的反射率和所述金属表面的反射率。
12.如权利要求1至11中任一项所述的偏移对准方法,其特征在于,所述印刷头(20)相对于所述基材支架(12)扫描,由此通过与所述扫描同步地调制来自所述印刷头(20)的照射光来产生所述测试图案,从而通过记录反射光的时间波动来产生所述反射图像。
13.一种用于在先前图案化的基材上印刷附加图案的方法,包括以下步骤:
-将所述先前图案化的基材置于(S100)基材支架(12)上;
-测量(S100)所述先前图案化的基材的图案的位置;
所述测量包括通过印刷头(20)照射所述先前图案化的基材并记录反射光;
-获得(S110)相对于所述先前图案化的基材的图案的所述实测位置的所述附加图案的图案定义;
-按照利用如权利要求1至12中任一项所述的方法获得的偏移来调整(S120)所述附加图案的所述图案定义;以及
-根据所述调整的图案定义写入(S130)所述附加图案。
14.一种显微光刻印刷装置(1),包括:
-基材支架(12);
-印刷头(20);
所述印刷头(20)包括用于照射设置在所述基材支架(12)上的基材的照射装置(21、30);
所述印刷头(20)还包括用于测量从所述基材的不同点反射的反射光的成像装置(50);
所述成像装置(50)还配置成从所述测量的反射光产生反射图像,
其特征在于
所述照射装置(21、30)配置成用光的测试图案(65)照射所述基材;
所述测试图案(65)具有有光照区域和无光照区域;
所述测试图案(65)是相对于测试图案原点(66)预先确定和限定的;
所述成像装置(50)还配置成根据与所述测试图案(65)相关联的所述反射图像中的特征来确定与所述测试图案原点(66)对应的实测测试图案原点(66’);
所述成像装置(50)还配置成根据与所述基材的目标图案(15)相关联的所述反射图像中的特征来确定与目标图案原点(16)对应的实测目标图案原点(16’);
所述目标图案(15)呈现至少两种不同光反射率的区域;
所述目标图案(15)是相对于所述目标图案原点(16)预先确定和限定的;
所述成像装置(50)还配置成以所述实测目标图案原点(16’)与所述实测测试图案原点(66’)之间的差异和所述目标图案原点(16)与所述测试图案原点(66)之间的差异的差值来计算实测位置与写入位置之间的偏移量。
15.如权利要求14所述的显微光刻印刷装置,其特征在于,所述目标图案(15)和所述测试图案(65)都具有在至少两个非平行方向上的边缘,由此所述成像装置(50)配置成根据与所述测试图案(65)的边缘相关联的所述反射图像中的边缘特征来确定与所述测试图案原点(66)对应的所述实测测试图案原点(66’),并且由此所述成像装置(50)配置成根据与所述基材的所述目标图案(15)的边缘相关联的所述反射图像中的边缘特征来确定与所述目标图案原点(16)对应的所述实测目标图案原点(16’)。
16.如权利要求14或15所述的显微光刻印刷装置,其特征在于,所述印刷头(20)相对于所述基材支架(12)扫描,由此所述印刷头(20)还包括用于与所述扫描同步地调制来自所述印刷头(20)的照射光的调制装置,由此所述印刷头(20)还包括配置成记录反射光的时间波动的光检测器,并且由此所述成像装置(50)配置成利用所记录的所述反射光的时间波动来产生所述反射图像。
17.如权利要求14或16所述的显微光刻印刷装置,其特征在于具有图案写入控制单元(40),该图案写入控制单元(40)配置成向所述印刷头(20)提供印刷数据,所述印刷数据包括将被印刷到先前图案化的基材上的附加图案的图案定义,由此所述图案写入控制单元配置成根据所述偏移调整所述图案定义。
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